Infrarea Absorption Spectroscopy.ppt

拉曼光谱和红外光谱可以互相补充 对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。 拉曼光谱和红外光谱 红外可见，拉曼不可见 拉曼可见，红外不可见 水扬酸的拉曼光谱 拉曼光谱的优点及其应用 一些在红外光谱中为弱吸收或强度变化的谱带，在拉曼光谱中可能为强谱带,从而有利于这些基团的检出。拉曼光谱低波数方向的测定范围宽，有利于提供重原子的振动信息。对于结构的变化，拉曼光谱有可能比红外光谱更敏感。 特别适合于研究水溶液体系。 比红外光谱有更好的分辨率。 固体样品可直接测定，无需制样。 硝基乙烷 N-O伸缩振动 硝基苯 N-O伸缩振动 1521 1363 胺 N-H 伯胺 仲胺 叔胺 3500-3400cm-1 有两个吸收峰 有一个吸收峰 无吸收峰 C-N 脂肪族胺 伯芳胺 仲芳胺 叔芳胺 1220-1020cm-1 1340-1250cm-1 1360-1280cm-1 1360-1310cm-1 苯胺 C-N 二苯胺 C-N 三乙胺 C-N 红外光谱在结构分析中的应用 鉴定已知化合物的结构 确定未知物的结构 确定未知物的结构 了解样品的来源、背景，经元素分析，测定分子量，推出分子式，计算不饱和度。 不饱和度计算 n4、n3、n1—— 分别表示分子式中化合价为4、3、1的元素的原子个数 C7H5NO2的不饱和度为 先观察高波数(1350cm-1)范围基团特征吸收峰，指定的归属，检出官能团，估计分子类型。观察 1000-650cm-1的面外弯折振动，确定烯烃和芳香环的取代类型。若在这一区域没有强吸收带，通常指示为非芳香结构。 确定未知物的结构 分子式为C4H10O ① ② ③ ④ 计算出其不饱和度为0 ① 3350 cm-1缔合羟基的伸缩振动； ② 饱和碳原子的C-H伸缩振动； ③ 1380 cm-1双峰为叔氢的弯曲振动； ④ 一级醇的C-O伸缩振动 推测化合物结构为： 分子式为C4H10O 分子式为C3H6O 波谱解析 3084、3014、1647、993、919 cm-1等处的吸收，判断该化合物具有端取代乙烯； 3338 cm-1处有强吸收，峰形圆而钝，判断该化合物为醇类。1028 cm-1有吸收，知为伯醇。由于C-O伸缩振动往低波数移动了20 cm-1 ，判断-CH2OH与C=C相连 ； 推断该化合物结构为：CH2=CH-CH2-OH 分子式为C12H24O2 波谱解析： 1703 cm-1最强吸收，知该化合物含羰基； 2920、2851 cm-1处的吸收很强而2956、2866 cm-1处的吸收很弱，说明CH2多而CH3少，说明未知物可能具有一个正构的长碳链； 2955、2851 cm-1的吸收是叠加在另一个宽峰之上，从分子式含两个氧知此宽峰来自-OH，很强的低波数位移说明有很强的氢键缔合作用，推测含有 -COOH； 940、1305、1412 cm-1等处的吸收进一步说明羧基存在 未知物为： CH3-(CH2)10 -COOH 芳香胺：分子式为C6H8N2 由分子式可计算出其不饱和度为4，可能含苯环； 3387、3366 cm-1 ：NH2的伸缩振动； 1624 cm-1 ： NH2弯曲振动； 1274 cm-1 ：C-N伸缩振动； 波谱解析： 3030、1502 cm-1处的吸收证实了苯环的存在，750 cm-1的吸收知为邻位取代的苯环； 推测化合物结构为邻苯二胺 分子式为C8H8O 波谱解析 不饱和度为5，可能含有苯环； 1690为羰基吸收(但不是醛)； 3030cm-1为Ar-H伸缩振动；1600，1585cm-1为C=C伸缩振动；740，690cm-1提示该化合物可能为单取代苯衍生物； 分子结构可能为 单取代苯衍生物 C=C-H伸缩振动 C=C伸缩振动 分子式为C8H8 不饱和度为5 端烯烃 邻位二取代苯 双峰，伯胺基 分子式为C7H9N 不饱和度为4 C3H6O2 不饱和度为1 C4H6O2 不饱和度为2 红外谱图解析注意事项 要同时注意吸收 位置、强度和峰形。 例1：1680-1780有吸收峰，但其低，则并不表明化合物存在羰基，而是说明存在羰基化合物杂质。 例2：缔合羟基、缔合伯胺基及炔氢，吸收峰位置只略有差别，但峰形不一样，缔合羟基圆滑而钝，缔合伯胺基有一个小或大的分岔，炔氢则显示尖锐的峰形。 同一基团的几种振动的相差峰是同时存在的 红外谱图解析注